CN103912653A

CN103912653A - 扭力感应差速行星轮系减速装置

Info

Publication number: CN103912653A
Application number: CN201410157864.4A
Authority: CN
Inventors: 杨洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2014-07-09

Abstract

本发明公开了一种扭力感应差速行星轮系减速装置，包括固套在输入轴（100）上相对设置第一行星轮系（200）和第二行星轮系（300），行星轮系外齿圈外圆周上分别设置有面齿，与面齿啮合有固套在同一传动轴（400）上的第一传动齿轮（250）和第二传动齿轮（350），其中一行星轮系与传动齿轮的总传动比大于另一行星轮系与传动齿轮的总传动比，两行星架相对面上设置有锥齿，与该锥齿啮合有输出装置（500），该结构简单新颖、紧凑，本发明能够根据负载工况调整输出转速和转矩，具有结构紧凑，生产成本低，承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪音小、效率高及寿命长等优点。

Description

扭力感应差速行星轮系减速装置

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，尤其是涉及一种利用行星轮系差速实现减速传动的差速行星轮系减速装置。

背景技术

传统的减速器或变速器有极式和无级式，有级式减速器或变速器，采用齿轮传动，仅具有若干个定值的传动比，无法根据负载工况调整输出转速和转矩，且操作时，需要通过离合机构，切断动力，再进行换挡变速，操作相对复杂。

无极式减速器或变速器采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，但是其通常需要使用变矩器，结构复杂，成本较高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种结构简单新颖，能够根据负载自动调节输出转速和转矩的扭力感应差速行星轮系减速装置。

技术方案如下：

一种扭力感应差速行星轮系减速装置，包括固套在输入轴上且相对设置的第一行星轮系和第二行星轮系，所述第一行星轮系包括第一太阳轮，第一外齿圈，第一行星架，以及啮合在所述第一太阳轮与第一外齿圈之间的第一行星轮，所述第一行星轮与第一行星架连接；

所述第二行星轮系包括第二太阳轮，第二外齿圈，第二行星架，以及啮合在第二太阳轮与第二外齿圈之间的第二行星轮，所述第二行星轮与第二行星架连接，其中，所述第一太阳轮与第二太阳轮固套在输入轴上，所述第一外齿圈外圆周上设置有第一面齿，第一面齿外端啮合有第一传动齿轮；

第二外齿圈外圆周上设置有第二面齿，第二面齿外端啮合有第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮通过传动轴固套连接，其中一行星轮系与传动齿轮的总传动比大于另一行星轮系与传动齿轮的总传动比，为获得不同的传动比，可以为第一行星轮系和第二行星轮系中的齿轮或者传动齿轮分别设计不同的模数；

所述第一行星架与第二行星架相对面上设置有第一锥齿，所述第二行星架与第一行星架相对面上设置有第二锥齿，在所述第一行星架与第二行星架之间设置有输出装置，输出装置与所述第一锥齿及第二锥齿啮合。

采用以上结构，由于第一行星轮系与第二行星轮系总传动比不相等，且两传动轴固套在同一传动轴上，因此，第一传动齿轮与第二传动齿轮角速度相等而线速度不相等，又因为第一传动齿轮与第二传动齿轮分别与第一面齿和第二面齿啮合，使第一外齿圈与第二外齿圈的线速度不一致，而第一太阳轮与第二太阳轮固套在输入轴上，其转速一致，从而使第一行星轮与第二行星轮围绕太阳轮公转速度不一致，输出装置将类似汽车差速器行星轮一样旋转并输出转速及转矩，当负载发生变化时，通过差速行星轮系的自动调整，输出装置将输出可变的转速及转矩。

本发明既解决了传统减速器或变速器无法根据负载工况调整输出转速和转矩的问题，由于采用行星轮系传动，具有结构紧凑，生产成本低，承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪音小、效率高及寿命长等优点。

优选地，所述输出装置，包括圆环形保持架，与所述第一锥齿及第二锥齿啮合的齿轮，所述齿轮套装在保持架上，所述保持架中部开设有孔，所述输入轴自孔中穿过，所述保持架外圆周面上设置有外齿圈。采用以上结构，能够保证输出装置与行星架锥齿轮的啮合，并平稳地输出转速和转矩。

优选地，所述第一行星架包括行星架本体和连接柱，所述行星架本体呈圆环形，连接柱一端固定在行星架本体侧面上，另一端与所述第一行星轮可转动连接；所述第二行星架包括行星架本体和连接柱，所述行星架本体呈圆环形，连接柱一端固定在行星架本体侧面上，另一端与所述第二行星轮可转动连接。采用以上结构，能够较为合理地实现第一行星架与第二行星架的转动。

优选地，在所述总传动比较小的行星轮系一侧的行星架上设置有单向离合器。采用以上结构，能够保证第一行星架与第二行星架的转动方向一致，避免出现逆转。

优选地，为取得较佳的传动效果，所述第一行星轮为2～6个，所述第二行星轮为2～6个。

有益效果：采用以上技术方案的扭力感应差速行星轮系减速装置，该结构简单新颖、紧凑，本发明能够根据负载工况精确调整输出转速和转矩，具有结构紧凑，生产成本低，承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪音小、效率高及寿命长等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图1的B-B视图；

图4为本发明中输出装置的结构示意图；

图5为本发明中行星架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图3所示，一种扭力感应差速行星轮系减速装置，包括固套在输入轴100上且相对设置的第一行星轮系200和第二行星轮系300，所述第一行星轮系200包括第一太阳轮210，第一外齿圈220，第一行星架230，以及啮合在所述第一太阳轮210与第一外齿圈220之间的第一行星轮240，所述第一行星轮240与第一行星架230连接；

第二行星轮系300包括第二太阳轮310，第二外齿圈320，第二行星架330，以及啮合在第二太阳轮310与第二外齿圈320之间的第二行星轮340，所述第二行星轮340与第二行星架330连接，其中，所述第一太阳轮210与第二太阳轮310固套在输入轴100上，所述第一外齿圈220外圆周上设置有第一面齿221，第一面齿221外端啮合有第一传动齿轮250；

第二外齿圈320外圆周上设置有第二面齿321，第二面齿321外端啮合有第二传动齿轮350，所述第一传动齿轮250与第二传动齿轮350通过传动轴400固套连接，第一行星轮系200与第一传动齿轮250的总传动比大于第二行星轮系300与第二传动齿轮350的总传动比；

所述第一行星架230与第二行星架330相对面上设置有第一锥齿231，所述第二行星架330与第一行星架230相对面上设置有第二锥齿331，在所述第一行星架230与第二行星架330之间设置有输出装置500，输出装置500与所述第一锥齿231及第二锥齿331啮合。

结合图4和图5，所述输出装置500，包括圆环形保持架510，与所述第一锥齿231及第二锥齿331啮合的齿轮520，所述齿轮520套装在保持架510上，所述保持架510中部开设有孔530，所述输入轴100自孔530中穿过，所述保持架510外圆周面上设置有外齿圈540。

所述第一行星架230包括行星架本体232和连接柱233，所述行星架本体232呈圆环形，连接柱233一端固定在行星架本体232侧面上，另一端与所述第一行星轮240可转动连接；所述第二行星架330包括行星架本体332和连接柱333，所述行星架本体332呈圆环形，连接柱333一端固定在行星架本体332侧面上，另一端与所述第二行星轮340可转动连接。

在所述第二行星架上设置有单向离合器600；所述第一行星轮240为2～6个，所述第二行星轮340为2～6个。

实施例2：

第二外齿圈320外圆周上设置有第二面齿321，第二面齿321外端啮合有第二传动齿轮350，所述第一传动齿轮250与第二传动齿轮350通过传动轴400固套连接，所述第一行星轮系200与第一传动齿轮250的总传动比小于第二行星轮系300与第二传动齿轮350的总传动比；

在所述第一行星架上设置有单向离合器600；所述第一行星轮240为2～6个，所述第二行星轮340为2～6个。

空载时，所述第一行星轮240和第二行星轮340只围绕太阳轮公转，而不产生自转，外齿圈不转动；当负载发生变化时，第一行星轮240和第二行星轮340产生自转，使外齿圈开始旋转，由于第一行星轮系与第一传动齿轮和第二行星轮系与传动齿轮具有不同的总传动比，连接在同一传动轴的传动轮具有相同的角速度和不同的线速度，使与之啮合的两外齿圈转速不一致，进而使两行星轮系出现差速，输出装置500开始对外输出转速及转矩，由于转速与转矩的P=F*V关系，输出装置500将随着负载变化可变地输出转速及转矩。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims

1.一种扭力感应差速行星轮系减速装置，包括固套在输入轴（100）上且相对设置的第一行星轮系（200）和第二行星轮系（300），所述第一行星轮系（200）包括第一太阳轮（210），第一外齿圈（220），第一行星架（230），以及啮合在所述第一太阳轮（210）与第一外齿圈（220）之间的第一行星轮（240），所述第一行星轮（240）与第一行星架（230）连接；

所述第二行星轮系（300）包括第二太阳轮（310），第二外齿圈（320），第二行星架（330），以及啮合在第二太阳轮（310）与第二外齿圈（320）之间的第二行星轮（340），所述第二行星轮（340）与第二行星架（330）连接，其特征在于：所述第一太阳轮（210）与第二太阳轮（310）固套在输入轴（100）上，所述第一外齿圈（220）外圆周上设置有第一面齿（221），第一面齿（221）外端啮合有第一传动齿轮（250）；

所述第二外齿圈（320）外圆周上设置有第二面齿（321），第二面齿（321）外端啮合有第二传动齿轮（350），所述第一传动齿轮（250）与第二传动齿轮（350）通过传动轴（400）固套连接，其中一行星轮系与传动齿轮的总传动比大于另一行星轮系与传动齿轮的总传动比；

所述第一行星架（230）与第二行星架（330）相对面上设置有第一锥齿（231），所述第二行星架（330）与第一行星架（230）相对面上设置有第二锥齿（331），在所述第一行星架（230）与第二行星架（330）之间设置有输出装置（500），输出装置（500）与所述第一锥齿（231）及第二锥齿（331）啮合。

2.根据权利要求1所述的扭力感应差速行星轮系减速装置，其特征在于：所述输出装置（500），包括圆环形保持架（510），与所述第一锥齿（231）及第二锥齿（331）啮合的齿轮（520），所述齿轮（520）套装在保持架（510）上，所述保持架（510）中部开设有孔（530），所述输入轴（100）自孔（530）中穿过，所述保持架（510）外圆周面上设置有外齿圈（540）。

3.根据权利要求1所述的扭力感应差速行星轮系减速装置，其特征在于：所述第一行星架（230）包括行星架本体（232）和连接柱（233），所述行星架本体（232）呈圆环形，连接柱（233）一端固定在行星架本体（232）侧面上，另一端与所述第一行星轮（240）可转动连接；所述第二行星架（330）包括行星架本体（332）和连接柱（333），所述行星架本体（332）呈圆环形，连接柱（333）一端固定在行星架本体（332）侧面上，另一端与所述第二行星轮（340）可转动连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的扭力感应差速行星轮系减速装置，其特征在于：在所述总传动比较小的行星轮系一侧行星架上设置有单向离合器（600）。

5.根据权利要求1所述的扭力感应差速行星轮系减速装置，其特征在于：所述第一行星轮（240）为2～6个，所述第二行星轮（340）为2～6个。